Angesichts der Betriebszeit des Schalters, der Größe der Ansteuerspannung, des Einschaltwinkels, der Schaltungsspindel und der Generatorfrequenz sind diese Parameter entscheidend für die Erreichung eines ausreichenden di/dt und einer angemessenen Energieversorgung.
Nach dem Stromunterbrechen kann die dielektrische Spannung durch eine separate Gleichspannungsquelle bereitgestellt werden, obwohl dies einige praktische Herausforderungen mit sich bringt. Der Kondensator bleibt während der Energieabsorptionsperiode geladen, wobei sein Wert gleich der TRV (transienten Wiederherstellungsspannung) des Schalters ist. Dies kann eingesetzt werden, um nach dem Unterbrechen die dielektrische Spannung zu bereitstellen.
Das dargestellte Testschaltbild entspricht dem Testobjekt (HVDC-Schalter). Es verwendet 3 Kurzschlussgeneratoren und 3 Spannungswandler. Der Hauptschalter (MB) muss den Primärstrom auf der Generatoreseite innerhalb eines einzigen Kreises schließen. Der Einschaltschalter (MS) muss präzise auf den Fehlerstrom eingestellt werden, um innerhalb der Fehlersuppressionszeit des DC-Schalters "gleichstromähnliche" Bedingungen zu erzeugen. Wechselstromschalter (ACB1) und ausgelöste Einschaltschlitze werden zur Stromisolation im Leitungskreis hinzugefügt, um zusätzliche Gleichstromversorgung und Überstromschutz zu verhindern.
Detaillierte Erklärung
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Entwurfsparameter:
- Betriebszeit des Schalters: Die Zeit, die der Schalter benötigt, um zu arbeiten, ist entscheidend, um eine korrekte Stromunterbrechung sicherzustellen.
- Größe der Ansteuerspannung: Das Spannungsniveau, das die Schaltung ansteuert, muss ausreichend sein, um die gewünschte di/dt (Stromänderungsrate) zu erreichen.
- Einschaltwinkel: Der Winkel, bei dem der Schalter eingeschaltet wird, beeinflusst die anfänglichen Strom- und Spannungsbedingungen.
- Schaltungsspindel: Die Spindel der Schaltung beeinflusst die Rate des Stromanstiegs und -abfalls.
- Generatorfrequenz: Die Frequenz des Generators beeinflusst die Zeitplanung und Synchronisation der Schaltbetriebe.
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Dielektrische Spannung nach Stromunterbrechen:
- Separate Gleichspannungsquelle: Die Bereitstellung der dielektrischen Spannung nach dem Stromunterbrechen durch eine separate Gleichspannungsquelle ist ein gangbarer Ansatz, führt aber zu praktischen Herausforderungen.
- Geladener Kondensator: Der Kondensator bleibt während der Energieabsorptionsperiode geladen und behält eine Spannung, die der TRV des Schalters entspricht. Dies stellt eine kontinuierliche dielektrische Spannung nach dem Unterbrechen sicher.
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Konfiguration des Testkreises:
- Kurzschlussgeneratoren und Spannungswandler: Die Testaufstellung enthält 3 Kurzschlussgeneratoren und 3 Spannungswandler, um realistische Fehlerbedingungen zu simulieren.
- Hauptschalter (MB): Der Hauptschalter schließt den Primärstrom auf der Generatoreseite innerhalb eines einzigen Kreises, um eine kontrollierte Umgebung für Tests sicherzustellen.
- Einschaltschalter (MS): Der Einschaltschalter muss präzise auf den Fehlerstrom eingestellt werden, um innerhalb der Fehlersuppressionszeit des DC-Schalters "gleichstromähnliche" Bedingungen zu erzeugen.
- Wechselstromschalter (ACB1) und ausgelöste Einschaltschlitze: Diese Komponenten werden zum Stromisolieren in der Leitung hinzugefügt, um das Hinzufügen von Gleichstrom und den Überstromschutz zu verhindern.
Durch sorgfältige Berücksichtigung dieser Entwurfsparameter und die entsprechende Konfiguration des Testkreises ist es möglich, die Leistung von HVDC-Schaltern unter verschiedenen Betriebsbedingungen effektiv zu testen und zu validieren.